HALAMAN PENGESAHAN UNIVERSITAS DIPONEGORO PERENCANAAN STRUKTUR HOTEL ALL SEASONS JOGJAKARTA Structural Design of All seasons Hotel Jogjakarta DWI PRASETYA ATMAJA L2A006041 FAJAR SULISTYO NUGROHO L2A006047 Semarang, tentang persetujuan: Mei 2011 Disetujui, Pembimbing Utama IR. HARI WARSIANTO, MS. NIP. 194809161981031000 Pembimbing Pendamping YULITA ARNI P, ST., MT. NIP. 197107231998022001 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, IR. SRI SANGKAWATI, MS. NIP. 195409301980032001 ii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS PERENCANAAN STRUKTUR HOTEL ALL SEASONS JOGJAKARTA Structural Design of All seasons Hotel Jogjakarta Tugas Akhir ini adalah hasil karya kami sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk telah kami nyatakan dengan benar. NAMA NIM : DWI PRASETYA ATMAJA : L2A006041 Tanda Tangan : Tanggal : Mei 2011 NAMA NIM : FAJAR SULISTYO NUGROHO : L2A006047 Tanda Tangan : Tanggal : Mei 2011 iii
HALAMAN PENGESAHAN UJIAN TUGAS AKHIR Tugas Akhir ini diajukan oleh : Mahasiswa 1 : Dwi Prasetya Atmaja NIM : L2A006041 Mahasiswa 2 : Fajar Sulistyo Nugroho NIM : L2A006047 Jurusan : Teknik Sipil Judul Tugas Akhir : PERENCANAAN STRUKTUR HOTEL ALL SEASONS JOGJAKARTA Structural Design of All Seasons Hotel Jogjakarta Telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro. TIM PENGUJI Penguji I : IR. HARI WARSIANTO, MS. (...) Penguji II : YULITA ARNI P, ST., MT. (...) Penguji III : ILHAM NURHUDA, ST., MT. (...) Semarang, Juni 2011 Jurusan Teknik Sipil Ketua, IR. SRI SANGKAWATI, MS NIP. 195409301980032001 iv
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIK Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, kami yang bertanda tangan di bawah ini : Mahasiswa 1 : Dwi Prasetya Atmaja NIM : L2A006041 Mahasiswa 2 : Fajar Sulistyo Nugroho NIM : L2A006047 Jurusan : Teknik Sipil Fakultas : Fakultas Teknik Jenis Karya : Tugas Akhir demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Noneksklusif ( None exclusive Royalty Free Right ) atas tugas akhir kami yang berjudul : PERENCANAAN STRUKTUR HOTEL ALL SEASONS JOGJAKARTA Structural Design of All seasons Hotel Jogjakarta beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti/Noneksklusif ini Universitas Diponegoro berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan memublikasikan tugas akhir kami selama tetap mencantumkan Nama kami sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini kami buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Semarang Pada Tanggal : Mei 2011 Yang menyatakan, Dwi Prasetya Atmaja Fajar Sulistyo Nugroho L2A006041 L2A006047 v
KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia dan kemurahan-nya sehingga kami dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul Perencanaan Struktur Hotel All Seasons Jogjakarta. Tugas Akhir ini merupakan syarat dalam menyelesaikan kuliah Strata-1 (S-1) pada jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Melalui Tugas Akhir ini banyak pengalaman dan pengetahuan yang kami peroleh terutama mengenai perencanaan struktur gedung bertingkat tahan gempa yang kemudian kami tuangkan dalam bentuk laporan ini. Di dalam pelaksanaan penyelesaian laporan ini, kami sebagai penulis banyak dibantu oleh berbagai pihak. Pada kesempatan ini, dengan penuh rasa hormat kami ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ibu Ir. Sri Sangkawati, MS. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 2. Bapak Ir. Agung Wibowo, MM., MSc., PhD. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 3. Bapak Ir. Arif Hidayat, CES., MT. selaku Koordinator Bidang Akademik Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 4. Bapak Ir. Hariwarsianto, MS. selaku Dosen Pembimbing I. 5. Ibu Yulita Arni Priastiwi, ST., MT. selaku Dosen Pembimbing II. 6. Bapak Ir. Joko Siswanto, MSP. selaku Dosen Wali 2164. 7. Bapak Ir. Himawan Indarto, MS. yang telah memberikan ilmu tentang software analisis struktur SAP2000. 8. Seluruh Dosen, Staf dan karyawan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang atas jasa-jasanya selama kami menuntut ilmu. viii
9. Orang tua, kakak, adik, pacar, dan seluruh keluarga kami yang selalu mendoakan kami, mencurahkan kasih sayang dan perhatian serta dukungan moral, spiritual dan finansial selama ini. 10. Sahabat kami Ery, Lephi, Cino, Gentong, Aji, Ucil, Simbah, Bang Dik, Bayoth, Cupang dan rekan mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2006 yang lain yang telah banyak memberi semangat. 11. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu kami baik secara langsung maupun tidak dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kami sangat mengharapkan adanya saran dan kritik yang bersifat membangun untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini dimasa mendatang. Akhir kata, kami persembahkan Laporan Tugas Akhir ini untuk Almamater tercinta dan rekan mahasiswa, semoga dapat bermanfaat bagi semua pihak. Semarang, Mei 2011 Penyusun 1. Dwi Prasetya Atmaja L2A006041 2. Fajar Sulistyo Nugroho L2A006047 ix
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...i HALAMAN PENGESAHAN...ii HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS...iii HALAMAN PENGESAHAN UJIAN TUGAS AKHIR... iv HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIK... v ABSTRAK... vi ABSTRACT... vii KATA PENGANTAR...viii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xv DAFTAR GAMBAR... xvii DAFTAR NOTASI... xix BAB I PENDAHULUAN 1.1. TINJAUAN UMUM... I-1 1.2. LATAR BELAKANG... I-2 1.3. MAKSUD DAN TUJUAN... I-2 1.4. DATA PROYEK... I-3 1.5. BATASAN MASALAH... I-4 1.6. SISTEMATIKA PENULISAN... I-4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. TINJAUAN UMUM... II-1 x
2.2. KONSEP PERENCANAAN STRUKTUR... II-1 2.2.1. Desain Terhadap Beban Lateral... II-2 2.2.2. Analisis Struktur Terhadap Gempa... II-2 2.3. PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN... II-7 2.3.1. Pembebanan... II-7 2.3.2. Perencanaan Struktur Atas... II-22 2.3.3. Perencanaan Struktur Bawah... II-40 2.3.4. Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)... II-51 BAB III METODOLOGI 3.1. PERSIAPAN...III-1 3.2. ANALISA DAN PERHITUNGAN...III-1 3.3. PENYUSUNAN RENCANA ANGGARAN BIAYA...III-2 3.4. PENYAJIAN LAPORAN DAN FORMAT PENGGAMBARAN... III-2 BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR 4.1. TINJAUAN UMUM...IV-1 4.2. KRITERIA DESAIN...IV-1 4.3. ANALISIS STRUKTUR...IV-2 4.3.1. Beban Mati (Dead Load)...IV-2 4.3.2. Beban Hidup (Live Load)...IV-2 4.3.3. Perhitungan Beban Gempa (Quake Load)...IV-3 4.4. PERHITUNGAN STRUKTUR...IV-30 4.4.1. Perhitungan Tangga...IV-30 4.4.2. Perhitungan Pelat Lantai...IV-44 4.4.3. Perhitungan Balok...IV-60 4.4.4. Perhitungan Kolom...IV-74 4.4.5. Perhitungan Pondasi...IV-101 BAB V RENCANA KERJA DAN SYARAT-SYARAT TEKNIS 5.1. SYARAT-SYARAT UMUM... V-1 xi
5.1.1. Lingkup Pekerjaan... V-1 5.1.2. Sarana Kerja... V-1 5.1.3. Gambar Gambar Dokumen... V-1 5.1.4. Gambar-Gambar Pelaksanaan dan Contoh - Contoh... V-2 5.1.5. Jaminan Kualitas... V-3 5.1.6. Material dan Tenaga Kerja... V-3 5.1.7. Koordinasi Pekerjaan... V-4 5.1.8. Shop Drawing... V-4 5.2. PEKERJAAN PERSIAPAN... V-5 5.2.1. Pembersihan Tapak Proyek... V-5 5.2.2. Pengukuran Tapak kembali... V-5 5.2.3. Tugu Patokan Dasar (Bench Mark)... V-6 5.2.4. Papan Dasar Pelaksanaan (Bouwplank)... V-6 5.2.5. Pagar Pengaman Proyek... V-6 5.2.6. Papan Nama Proyek... V-7 5.3. PEKERJAAN TANAH... V-7 5.3.1. Pekerjaan Persiapan... V-7 5.3.2. Pekerjaan Galian... V-8 5.3.3. Pengawasan Penggalian... V-9 5.3.4. Pekerjaan Urugan... V-9 5.3.5. Lantai Kerja dan Urugan Pasir... V-10 5.3.6. Pembuangan Material Hasil Galian... V-10 5.3.7. Pekerjaan Pengurukan Pasir Alas Pondasi... V-11 5.4. PEKERJAAN CETAKAN DAN PERANCAH... V-11 5.4.1. Umum... V-11 5.4.2. Bahan... V-11 5.4.3. Pelaksanaan... V-12 5.4.4. Pembongkaran... V-13 5.4.5. Pemakaian Ulang... V-13 5.5. PEKERJAAN BETON... V-14 xii
5.5.1. Umum... V-14 5.5.2. Semen... V-15 5.5.3. Agregat... V-16 5.5.4. Air... V-17 5.5.5. Besi Beton/ Tulangan... V-17 5.5.6. Admixture/ Bahan Tambahan... V-18 5.5.7. Mutu Beton... V-19 5.5.8. Tes Beton... V-20 5.5.9. Pembuatan Beton... V-21 5.5.10. Pembesian... V-22 5.5.11. Pengecoran Beton... V-23 5.5.12. Pemadatan dan Penggetaran... V-24 5.5.13. Sambungan Pelaksanaan... V-25 5.5.14. Perawatan Beton... V-25 5.5.15. Pembongkaran Cetakan... V-26 5.5.16. Finishing Permukaan Beton... V-27 5.5.17. Lapisan Kedap Air... V-28 5.6. PONDASI BORED PILE... V-28 5.6.1. Standar... V-28 5.6.2. Material... V-28 5.6.3. Pelaksanaan... V-29 BAB VI RENCANA ANGGARAN BIAYA 6.1. VOLUME PEKERJAAN...VI-1 6.1.1. Pekerjaan Persiapan...VI-1 6.1.2. Pekerjaan Tanah...VI-2 6.1.3. Pekerjaan Struktur Beton...VI-4 6.2. ANALISA PEKERJAAN...VI-5 6.3. RENCANA ANGGARAN BIAYA...VI-10 xiii
BAB VII PENUTUP 7.1. KESIMPULAN... VII-1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiv
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Berat sendiri material konstruksi II-8 Tabel 2.2 Berat sendiri komponen gedung II-8 Tabel 2.3 Beban hidup pada struktur II-9 Tabel 2.4 Kebutuhan Air per Hari II-10 Tabel 2.5 Faktor Keutamaan untuk Berbagai Gedung dan Bangunan II-14 Tabel 2.6 Parameter Daktilitas Struktur Gedung II-15 Tabel 2.7 Parameter Daktilitas Struktur Gedung II-19 Tabel 2.8 Jenis Jenis Tanah II-20 Tabel 2.9 Momen Inersia Elemen Struktur II-29 Tabel 2.10 Lendutan Izin Maksimum II-50 Tabel 4.1 Perhitungan Kebutuhan Air per Hari IV-3 Tabel 4.2 Jenis Tanah Berdasarkan SNI 03-1726-2002 IV-5 Tabel 4.3 Hasil Nilai Test Penetrasi Standar Rata-Rata ( ) IV-6 Tabel 4.4 Berat Tiap Lantai IV-11 Tabel 4.5 Berat Lantai dan Lokasi Titik Berat Lantai IV-15 Tabel 4.6 Distribusi Beban Gempa Sepanjang Tinggi Bangunan IV-17 Tabel 4.7 Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Arah X IV-18 Tabel 4.8 Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Arah Y IV-18 Tabel 4.9 Distribusi Beban Gempa Arah X (Tx = 2,63 detik) IV-19 Tabel 4.10 Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Arah X (Tx = 2,63 detik) IV-19 Tabel 4.11 Distribusi Beban Gempa Arah Y (Ty = 2,36 detik) IV-20 Tabel 4.12 Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Arah Y (Ty = 2,36 Tabel 4.13 detik) IV-20 Hasil dari Modal Participating Mass Ratios IV-26 xv
Tabel 4.14 Kontrol Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimit Akibat Beban Gempa Statik Arah X Tabel 4.15 Kontrol Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimit Akibat Beban Gempa Statik Arah Y Tabel 4.16 IV-27 Kontrol Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimit Akibat Beban Gempa Dinamik Arah X Tabel 4.17 IV-27 IV-27 Kontrol Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimit Akibat Beban Gempa Dinamik Arah Y IV-28 Tabel 4.18 Hasil Base Shear untuk masing-masing analisis IV-28 Tabel 4.19 Hasil Analisis Gaya dalam dengan Program SAP 2000 pada kolom yang ditinjau lantai 1-2 Tabel 4.20 IV-74 Hasil Analisis Gaya dalam (aksial tekan) kolom-kolom dengan Program SAP 2000 pada lantai yang ditinjau (lantai dasar) IV-75 Tabel 4.21 Diagram tekanan tanah pasif efektif : IV-106 Tabel 4.22 Perhitungan Momen Akibat Tekanan Tanah IV-106 Tabel 4.23 Perhitungan Momen Akibat Beban Lateral IV-107 Tabel 6.1 Daftar Volume Pekerjaan Beton VI-4 Tabel 6.2 Daftar Volume Pekerjaan Pembesian VI-5 Tabel 6.3 Daftar Volume Pekerjaan Bekisting VI-5 xvi
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Denah dan Tampak Depan Gedung I-3 Gambar 2.1 Down Feed (Pasokan ke Bawah) II-10 Gambar 2.2 Peta Wilayah Gempa Indonesia II-12 Gambar 2.3 Spektrum Respons II-13 Gambar 2.4 Jenis Kolom Beton Bertulang II-24 Gambar 2.5 Panjang Efektif Kolom Tumpuan Jepit dan Sendi II-27 Gambar 2.6 Kurva Alinyemen untuk Portal Tak Bergoyang dan Portal Bergoyang II-27 Gambar 2.7 Jenis Sengkang Pengikat II-33 Gambar 2.8 Diagram Regangan dan Gaya-Gaya Dalam II-37 Gambar 2.9 Lokasi Tulangan Pada Konstruksi Pelat Dua Arah II-53 Gambar 2.10 Pengaturan Tulangan Pada Pelat II-54 Gambar 2.11 Gaya lintang rencana untuk SPRMM II-55 Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Perencanaan Hotel All Seasons Jogjakarta III-3 Gambar 4.1 Respon Spektrum Wilayah Gempa 3 IV-6 Gambar 4.2 Lokasi Pusat Massa dan Input Tiap Lantai IV-14 Gambar 4.3 Coakan 16% pada Lantai 1-5 dan 35% pada Lantai Atap IV-21 Gambar 4.4 Tangga Tipe A IV-31 Gambar 4.5 Pemodelan Struktur Tangga Tipe A IV-32 Gambar 4.6 Momen Arah 1-1 dan 2-2 pada Tangga Tipe A IV-32 Gambar 4.7 Tangga Tipe B IV-37 Gambar 4.8 Pemodelan Struktur Tangga Tipe B IV-38 Gambar 4.9 Momen Arah 1-1 dan 2-2 pada Tangga Tipe B IV-38 Gambar 4.10 Diagram Regangan dan Gaya-Gaya Dalam pada Balok IV-63 Gambar 4.11 Gaya geser pada Balok IV-66 Gambar 4.12 Momen Nominal Kanan dan Momen Nominal Kiri IV-66 xvii
Gambar 4.13 Penampang Balok Induk B1A IV-73 Gambar 4.12 Sketsa pertemuan antara balok dengan kolom pada kolom yang di tinjau IV-75 Gambar 4.13 Sketsa pemodelan element kolom beserta gaya dalam Hasil Analisis Program SAP2000 IV-75 Gambar 4.14 Grafik Penentu Panjang Efektif Kolom (k) Terhadap Sumbu Y (k=2,14) IV-80 Gambar 4.15 Grafik Penentu Panjang Efektif Kolom (k) Terhadap Sumbu X (k=2,18) IV-80 Gambar 4.16 Sketsa pemodelan element kolom beserta gaya dalam Hasil Analisis Faktor Pembesaran Momen IV-84 Gambar 4.17 Hasil Analisis Design Kolom (40 x 60) dengan Penulangan 1% x Ag IV-86 Gambar 4.18 Hasil Analisis Tulangan Vertikal arah X dengan SAP2000 IV-87 Gambar 4.19 Hasil Analisis Tulangan Vertikal arah Y dengan SAP2000 IV-87 Gambar 4.20 Hasil Analisis Tulangan Vertikal arah X dengan SAP2000 IV-91 Gambar 4.21 Hasil Analisis Tulangan Horizontal arah Y dengan SAP2000 IV-91 Gambar 4.22 Ketentuan SRPMM IV-92 Gambar 4.23 Checking Strong Column Weak Beam IV-92 Gambar 4.24 Hasil Analisis Design Kolom (40 x 60) IV-97 Gambar 4.25 Hasil Pengeplotan Mn IV-97 Gambar 4.26 Hasil Pengeplotan Mn2 IV-98 Gambar 4.27 Penampang Kolom K.40x60 IV-100 Gambar 4.28 Diagram Tekanan Tanah IV-105 Gambar 4.29 Diagram Interaksi Kolom Lingkaran IV-109 Gambar 4.30 Penulangan Pile Cap dan Bored Pile IV-115 Gambar 4.31 Potongan Memanjang Tie Beam IV-116 xviii
DAFTAR NOTASI As = Luas tulangan tarik Ab = luas ujung bawah tiang C = Faktor respon gempa Cc = Gaya tekan beton di = Simpangan horisontal lantai tingkat ke-i Ec = Modulus elastisitas beton Es = Modulus elastisitas baja tulangan f c = Tegangan tekan beton yang disyaratkan pada umur 28 hari Fi = Beban gempa nominal statik ekuivalen tingkat ke-i Fs = Tahanan gesek fy = Tegangan tarik baja tulangan pada saat leleh g = Percepatan gravitasi I = Faktor keutamaan Struktur I1 = Faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa selama umur gedung I2 = Faktor keutamaan untuk menyesuaikan umur gedung JHP = Tahanan friksi k = kelangsingan kolom Le = Panjang efektif Lc = Panjang efektif elemen kolom yang tertekan Lu = Panjang bebas Mu = Momen ultimate yang terjadi Mn = Momen nominal N = Standard Penetration Test ( SPT ) Ni = Nilai hasil SPT lapisan tanah ke-i Pc = beban tekuk Euler untuk semua kolom penahan goyangan xix
Pu = Gaya normal ultimate yang terjadi Pn = Gaya normal nominal qc = Tahanan penetrasi kerucut statis r = Jari-jari girasi R = Faktor reduksi gempa Rx = Faktor reduksi gempa arah sumbu X Ry = Faktor reduksi gempa arah sumbu Y Su = Kekuatan geser tanah ti = Tebal lapisan tanah ke-i T = Waktu getar alami fundamental struktur Ts = Gaya tarik baja tulangan Tu = Gaya torsi ultimate yang terjadi Tn = Gaya torsi nominal Tc = Gaya torsi nominal yang disumbangkan oleh beton V = Base Shear / beban geser dasar rencana V1 = Gaya geser dasar nominal respons ragam pertama Vx = Gaya geser dasar arah sumbu X Vy = Gaya geser dasar arah sumbu Y Vs = Kecepatan rambat gelombang geser Vn = Gaya geser nominal Vc = Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton Vs = Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser Vu = Gaya geser ultimate yang terjadi Wt = Berat total lantai gedung Wi = Berat lantai tingkat ke-i Zi = Ketinggian lantai tingkat ke-i Ф = Faktor reduksi kekuatan µ = Faktor daktilitas struktur gedung xx
m = Simpangan maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan y = simpangan struktur gedung pada saat terjadinya pelelehan pertama ξ = koefisien pembatas ρ = Rasio tulangan ρb = Rasio tulangan pada keadaan balance ρmin = Rasio tulangan minimum ρmax = Rasio tulangan maksimum Δo = Simpangan relatif antar tingkat orde pertama εc = Regangan tekan beton εs = Regangan tarik baja tulangan εy = Regangan tarik baja tulangan pada saat leleh xxi